Kaut arī 3D drukāšana joprojām šķiet kā jauna tehnoloģija, tomēr tā jau tagad ir gatava revolucionizēt veidu, kā cilvēki ražo un izstrādā produktus. Pirmās pieejamās 3-D drukātās automašīnas var parādīties līdz 2019. gadam, un daži cilvēki jau ir izveidojuši pieejamu 3-D drukātu māju no javas.
Šī jaunā tehnoloģija arī sola revolucionizēt medicīnu. Augsti specializēta medicīniskā 3D druka ne tikai palīdz zinātniekiem izveidot reālistiskus audus, uz kuriem darīt medicīniskie eksperimenti, bet paši 3D drukātie audi varētu būt daļa no medicīniskās ārstēšanas nākotnē.
Medicīniskās trīsdimensiju drukāšanas sasniegumi
Lielākā daļa trīsdimensiju drukāto medicīnas tehnoloģiju līdz šim ir saistītas ar drukātiem nebioloģiskiem materiāliem, piemēram, protezēšanu, kas ir daudz mazāk sarežģīti nekā faktiskās šūnas un audi. Tā kā 3-D druka piedāvā salīdzinoši zemu izmaksu procesu, ražotāji var padarīt 3D-drukātu protezēšanu pieejamāku, nezaudējot kvalitāti. Zinātnieki ir izstrādājuši arī trīsdimensiju drukātus implantus, piemēram, galvaskausa plāksnes, un medicīnas instrumentus, lai palīdzētu ķirurgiem veikt arvien sarežģītākas operācijas.
Nākotne: iespiestas šūnas un audi
Mašīnas, kas drukā bioloģiskos audus, var izklausīties pēc zinātniskās fantastikas, taču tagad tā kļūst par realitāti, pateicoties poligrāfijas tehnoloģiju attīstībai. Tagad zinātnieki var izdrukāt audus ar funkcionāliem "asinsvadiem". Iespiestie trauki, kas varētu sūknēt asinis tāpat kā cilvēki asinsvadi, varētu pavērt ceļu orgānu un audu drukāšanai, kas varētu būt saistīti ar pacienta asinīm piegādi. Pētnieki ir izstrādājuši arī 3-D sirds vārstuļu un kaulu audu drukāšanas metodes.
Bet tikai tāpēc, ka 3-D iespiesti audi izskatās tāpat kā cilvēka audi, tas nenozīmē, ka tā uzvedas patīk. Tāpēc tas ir tik aizraujoši, ka zinātnieki tagad izmanto 3D printēšanu, lai izveidotu audus, kas paredzēti tā, lai tie darbotos tāpat kā viņu bioloģiskie kolēģi. Šajos jaunajos drukāšanas paņēmienos, kas izklāstīti 2018. gada sadaļā “Uzlabotie funkcionālie materiāli”, tiek izmantota tinte, lai izveidotu tādu vidi kā ķermenis. Piemēram, ādas šūnas, kas apdrukātas ar tinti, kas atdarina ādas audu bioloģisko vidi, ļauj 3D drukātajiem audiem rīkoties kā īstai ādai.
Kādas ir 3D drukātā audu sekas?
Spēja drukāt audus, kas darbojas kā reāli cilvēka audi, var radikāli mainīt medicīnisko izpēti. Pašlaik agrīnākajos medicīnisko pētījumu posmos bieži tiek iesaistītas "pārveidotas" šūnas - parastās šūnas ģenētiski mainīti, lai tos būtu vieglāk eksperimentēt, jo testi, kuros iesaistīti faktiskie cilvēka audi, ir dārgi un dārgi. Trīsdimensiju druka varētu padarīt cilvēkiem līdzīgu audu testēšanu pieejamāku, tāpēc rezultāti, kas iegūti no agrīnajiem pētniecības posmiem, varētu būt piemērotāki cilvēku medicīnai.
Šis drukas veids piedāvā arī labākas orgānu un audu transplantācijas un transplantātus. Spēja izdrukāt funkcionālus cilvēkiem līdzīgus audus varētu padarīt transplantācijas pieejamākas un samazinātas ilgstoša gaidīšana ziedojumu sarakstos, savukārt iespiesti kaulu vai ādas audi potzarus varētu padarīt vēl vairāk pacientam draudzīgs. Kaut arī dažu šo tehnoloģiju pilnīgai attīstībai var būt vajadzīgi gadi, tie norāda uz medicīnas nākotni - tādu, kurā pilnīgi funkcionāli potzari un transplantācijas varētu būt pieejami visiem.